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Ferromagnet-Halbleiter-Nanosrukturen: Transport, magnetische und elektronische Eigenschaften / FOR 370

Ferromagnet-Semiconductor Nanostructures: Transport, Magnetic and Electronic Properties

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Das Forschungsprogramm umfasst sowohl die Herstellung und die Charakterisierung der magnetischen Eigenschaften von lateral strukturierten Ferromagneten mit Abmessungen von wenigen 10 nm als auch die theoretische und experimentelle Untersuchung der magnetischen und elektrischen Eigenschaften von Ferromagnet/Halbleiter-Hybridstrukturen. Insbesondere stehen folgende Fragestellungen im Vordergrund: (a) Mikroskopie und Magnetometrie von magnetischen Nanostrukturen. Dies beinhaltet die Untersuchung von individuellen Nanomagneten unterschiedlichster Zusammensetzung oder auch ganzer Arrays solcher Strukturen mittels Lorentz-, Röntgen-, Magnetkraft-, und Raster-Hall- Mikroskopie sowie auch Mikro-Hall-Magnetometrie. Die experimentellen Untersuchungen werden durch mikromagnetische Rechnungen komplementär ergänzt. (b) Grenzflächeneffekte. Hier stehen Fragen zur Metall-Halbleiter- und Halbleiter-Metall-Epitaxie, zu magnetischen Momenten und Anisotropien strukturierter und unstrukturierter magnetischer Filme sowie zur elektrischen und magnetischen Struktur an Ferromagnet-Halbleiter-Grenzflächen im Mittelpunkt. (c) Transport in inhomogenen und spinorientierten Systemen. Dies beinhaltet die Untersuchung mesoskopischer Phänomene sowie die Suche nach Spineffekten in lateral inhomogenen Magnetfeldern, die Untersuchung der Spinrelaxation auch unter Ausnutzung der optischen Spinorientierung sowie die Charakterisierung des Tunnelwiderstandes von Ferromagnet/Halbleiter/Ferromagnet-Schichtsystemen.

The program of the research unit involves fabrication and characterization of the magnetic properties of patterned ferromagnetic layers with typical lateral dimensions of a few ten nanometer. Also the magnetic and electrical properties of ferromagnet-semiconductor hybrid structures are in the focus of interest. In particular, the following topics are under investigation: (a) Microscopy and magnetometry of magnetic nanostructures. This includes the investigation of different kinds of individual nanomagnets or arrays of nanomagnets by means of Lorentz-, X-ray, magnetic force, and scanning Hall microscopy as well as micro-Hall magnetometry. Micromagnetic calculations complete the experimental investigations. (b) Interfacial effects. The investigations include metal-semiconductor and semiconductor-metal epitaxy, magnetic moments and magnetic anisotropies of patterned and unpatterned thin films as well as electric and magnetic properties of ferrromagnet-semiconductor interfaces. (c) Transport in inhomogeneous and spin oriented systems. The investigations involve mesoscopic phenomena, spin effects in laterally inhomogeneous magnetic fields, spin relaxation in semiconductors (also using optical spin excitation) as well as the tunneling magnetoresistance in ferromagnet/semiconductor/ferromagnet systems.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Dieter Weiss
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Regensburg
Universitätsstraße 31 · 93040 Regensburg
Tel.: (0941) 943-3197 · Fax.: (0941) 943-3196
E-Mail: dieter.weiss@physik.uni-regensburg.de

Further Information: www.physik.uni-regensburg.de/forschung/weiss/forschergruppe/